基于调频斜率失配干扰的干扰通信一体化波形生成方法

本发明属于雷达干扰与通信，涉及一种波形生成方法，更进一步涉及一种基于调频斜率失配干扰的干扰通信一体化波形生成方法，可用于对雷达进行干扰的同时，实现通信信息传输。

背景技术：

1、传统的雷达干扰和通信系统作为两个独立分系统各自发展，其缺点是当干扰设备获取干扰信息后，需要借助通信设备将信息传输到接收端，浪费了一定时间和系统资源，使通信信息无法及时准确的传输。随着科学技术的发展，二者的运用场景得到扩展，差异性也在逐渐变小。工作频段上的重叠部分越来越多；硬件结构上存在功能重叠，都包含无线电发射装置和数据处理装置。如果将雷达干扰系统和通信系统进行整合，设计出干扰通信一体化系统，使其在对雷达进行干扰的同时，也能实时进行通信信息传输，这样不仅能克服上述问题，也能提高系统的整体工作效能。

2、干扰和通信一体化系统研究，实际上是在同一设备上设计同时具有信息传输能力和雷达干扰能力的综合性系统，该系统能在雷达干扰效果、通信传输速率和误码率上得到均衡，能够充分利用雷达干扰信号的优点来提高通信性能。例如，利用雷达干扰信号的大功率，来扩大通信作用距离和提高通信误码率性能；雷达干扰信号以干扰雷达探测目标为目的，雷达信号处理端会对其进行抑制，进而保护己方通信信息安全传输。

3、现有的干扰通信一体化波形生成方法，例如文献“liu g g,yang w b,wang ym,etal.joint communication interference system design based on parametermodulation[j].applied optics,2022,61(4):1057-1067.”中，公开了一种基于参数调制的干扰通信一体化波形设计方法，该方法利用通信信息从设计的调频斜率序列和载频序列分别映射出一种作为调频斜率失配干扰信号的调频斜率和载频，实现一体化波形设计。但该方法在雷达相干处理时间内以通信符号持续时间为间隔连续发送同一种调频斜率失配干扰信号，导致波形的通信速率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提出一种基于调频斜率失配干扰的干扰通信一体化波形生成方法，用于解决现有技术中存在的波形通信速率较低的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案包括如下步骤：

3、(1)初始化参数：

4、初始化雷达信号r(t)的持续时间、调频斜率、载频分别为t、μ、f，通信端采样频率为fs，k个间隔为δμ且数值依次增大的调频斜率u＝{μk|1≤k≤k}和l个间隔为δf且数值依次增大的载频f＝{fl|1≤l≤l}，其中，k＝2m，m为u中k个调频斜率能映射的二进制比特位数，m≥1，l＝2j，j为f中l个载频能映射的二进制比特位数，j≥2且为偶数，μk表示第k个调频斜率，fl表示第l个载频，t表示快时间，t0≤t≤t0+t，t0为r(t)的起始时间，采样频率fs、调频斜率μk、载频fl、r(t)的调频斜率μ、r(t)的载频f需满足如下关系：

5、

6、(2)对待发送的二进制比特数据进行划分：

7、选取包括n位二进制比特数据的待发送数据帧s中前m位二进制比特数据组成数据帧s1＝{sm|1≤m≤m}，并将剩余的后n-m位二进制比特数据均匀划分为i个组，得到数据帧组集合g＝{gi|1≤i≤i}，gi＝{siq|1≤q≤q}，其中，sm表示s1中第m位二进制比特数据，gi表示g中包含q位二进制比特数据的第i个数据帧组，siq表示gi中的第q位二进制比特数据，n＝m+i×q，i＝2q，q＝j/2；

8、(3)获取调频斜率失配干扰信号的调频斜率：

9、将数据帧s1表示为十进制数并将从k个调频斜率u中选取次序与对应的调频斜率作为调频斜率失配干扰信号的调频斜率；

10、(4)获取调频斜率失配干扰信号的载频：

11、(4a)将gi中的次序i表示为q位二进制数di，并将di添加到数据帧组gi的末尾，得到数据帧组集合g对应的载频数据帧组集合gf＝{gfi|1≤i≤i}，其中，gfi表示gf中第i个载频数据帧组；

12、(4b)将gf中的每个载频数据帧组gfi中的所有二进制比特数据表示为十进制数，得到载频十进制数集合其中，表示中第i个载频十进制数；

13、(4c)将从l个载频f中选取i个次序与中每个对应的载频作为i个调频斜率失配干扰信号的载频；

14、(5)获取干扰通信一体化波形：

15、根据获取的调频斜率失配干扰信号的调频斜率与每个调频斜率失配干扰信号的载频，利用信号发生器生成i个调频斜率失配干扰信号，并在发射端进行叠加，得到干扰通信一体化波形s(t)。

16、本发明与现有技术相比，具有以下优点：

17、本发明利用调频斜率失配干扰的调频斜率和载频携带通信信息，通信信息从设定的调频斜率序列中映射一种作为多种载频不同的调频斜率失配干扰信号的调频斜率，从载频序列中映射多种载频作为多种载频不同的调频斜率失配干扰信号的载频，通过同时发送多种同调频斜率不同载频的调频斜率失配干扰信号，避免了现有技术在雷达相干处理时间内以通信符号持续时间为间隔连续发送同一种调频斜率失配干扰信号对通信速率的影响，增多了在雷达信号持续时间内发送的通信比特数，有效提高了波形的通信速率。

技术特征：

1.一种基于调频斜率失配干扰的干扰通信一体化波形生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于调频斜率失配干扰的干扰通信一体化波形生成方法，其特征在于，步骤(1)中所述的雷达信号r(t)，其表达式为：

3.根据权利要求2所述的基于调频斜率失配干扰的干扰通信一体化波形生成方法，其特征在于，步骤(5)中所述的一体化波形s(t)，其表达式为：

技术总结
本发明提出一种基于调频斜率失配干扰的干扰通信一体化波形生成方法，其实现步骤为：初始化参数；对待发送的二进制比特数据进行划分；获取调频斜率失配干扰信号的调频斜率；获取调频斜率失配干扰信号的载频；获取干扰通信一体化波形。本发明利用调频斜率失配干扰的调频斜率和载频携带通信信息，通信信息从设定的调频斜率序列中映射一种作为多种载频不同的调频斜率失配干扰信号的调频斜率，从载频序列中映射多种载频作为多种载频不同的调频斜率失配干扰信号的载频，通过同时发送多种同调频斜率不同载频的调频斜率失配干扰信号，增多了在雷达信号持续时间内发送的通信比特数，达到提高通信速率的目的。

技术研发人员：汤建龙,薛成均,斯海飞,陈宏凯,付旋
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13